JP6063089B2 - 逆戻り防止装置 - Google Patents

Description

本発明はロープ運動方向制御の技術分野に属し、具体的には、特に、本発明は逆戻り防止装置に関する。

ウインチ（巻上げ装置）は、送電線路の施工において最も常用している機械設備の一つである。主に牽引作業に用いられ、線路の施工における各工程に広く応用され、例えば、鉄塔の組み立て、線の弛めと締め、ＯＰＧＷ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｇｒｏｕｎｄ Ｗｉｒｅ、光ファイバ複合架空地線）光ファイバの架設のような場合である。

ウインチとしては、現場施工過程において生じた意外な状況が基本的にはいずれも逆戻りであり、「逆戻り」とは、ウインチを利用し通常の牽引を行っているとき、ある制御できない原因によって、ウインチに巻き付けられている牽引ロープが、急速に逆方向に引き戻ってしまうことを意味する。逆戻り状況が発生すれば、ウインチは効果が無くなるので、牽引ロープが急速に引き戻り、ボビンを引き動かしてウインチ（巻上げ）の方向へ急速に移動させ、現場にいる人が身をかわす暇がないと、現場にいる人は傷つけられ、さらには死に至る可能性がある。

逆戻りが生じる原因を究明すると、おおよそ以下のような幾つかの項目がある。
１．通常の牽引を行っているとき、牽引ロープが絡み合い、ウインチ牽引ロープがテコで動かされると逆戻りになってしまう。

２．テールロープを引く人が間違った方向に引くので、テールロープがウインチの外部に脱出して逆戻りを生じさせてしまう。

３．テールロープを引く人を交替するとき、協力がうまく行かず、またはテールロープを引く人の人数が少なくて逆戻りを生じさせてしまう。

４．牽引ロープの破損がタイムリーに見つけられず、巻上げのとき切れて逆戻りを生じさせてしまう。

このように、逆戻りが生じる原因が多く、そして逆戻り状況が発生した後、悪影響が極めて強いことが分かる。上記を鑑みれば、逆戻り状況の発生を防止するために、当業界では逆戻り防止装置の開発が必要である。

本発明は、ウインチが使用されている場合逆戻りが発生しうるという問題を解決する逆戻り防止装置を提供することを発明の目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は逆戻り防止装置を提供し、その技術的方案は以下のとおりである。

支持するための台座と、上記台座に位置され、ウインチ牽引ロープの運動方向を検出するための検出ユニットと、上記台座に位置され、上記検出ユニットに連結される制動ユニットと、を備え、上記検出ユニットは、ウインチ牽引ロープの逆方向移動を検出したとき、上記制動ユニットをトリガーして動作させて、上記制動ユニットにウインチ牽引ロープを係止させる逆戻り防止装置である。

好ましくは、上記逆戻り防止装置において、上記台座は、板形状に形成され、且つ台座の先端にプルリングが固定されることである。

好ましくは、上記逆戻り防止装置において、上記検出ユニットは、
ウインチ牽引ロープを位置制限する凹溝を有する滑車を少なくとも一つ備えて、ウインチ牽引ロープの運動方向を検出する滑車機構と、上記滑車の回転軸及び上記制動ユニットに連結され、上記滑車機構がウインチ牽引ロープの運動方向変更の発生を検出したとき、上記制動ユニットをトリガーする伝動機構と、を備える、ことである。

好ましくは、上記逆戻り防止装置において、上記滑車機構は、軸線同士が平行する第一滑車と第二滑車と第三滑車とを備え、上記第一滑車と上記第三滑車とが上記第二滑車の両側にそれぞれ位置され、且つ上記第一滑車と第三滑車の高さが上記第二滑車のものと異なって、ウインチ牽引ロープを上記第一滑車と第二滑車と第三滑車との凹溝に密接に嵌め込ませ、上記第二滑車の回転軸が上記伝動機構に連結される、ことである。

好ましくは、上記逆戻り防止装置において、上記伝動機構には、上記滑車の回転軸の一端に設けられ、ポールラチェット機構のラチェットポールがウインチ牽引ロープの逆方向運動が発生したとき、該ポールラチェット機構のラチェット歯車を駆動して回転させるポールラチェット機構と、上記ポールラチェット機構のラチェット歯車の外側に固定される外輪と、上記外輪に連結され、上記外輪の回転を上記制動ユニットに伝動して、上記制動ユニットをトリガーして動作させるコンロッド機構と、を備える、ことである。

好ましくは、上記逆戻り防止装置において、上記コンロッド機構は、第一端が上記外輪に連結される第一コンロッド機構と、第一端が上記第一コンロッドの第二端にヒンジ連結され、第二端が上記台座にヒンジ連結される第二コンロッドと、中部が上記台座にヒンジ連結され、第一端が上記第二コンロッドの第一端の下側に位置される第三コンロッドと、を備え、
上記外輪が回転しているとき、上記第二コンロッドを駆動して、上記第二コンロッを上記第三コンロッドの第一端へ傾斜させ、かつ上記第三コンロッドを押下して上記第三コンロッドの第二端を立ち上がらせて、上記制動ユニットをトリガーして動作させる。

好ましくは、上記逆戻り防止装置において、上記コンロッド機構は、第一端が上へ湾曲してＬ字形状に形成され、第二端が上記制動ユニットに連結される第四コンロッドをさらに備え、上記第三コンロッドの第二端が下へ湾曲してＬ字形状に形成され、上記第三コンロッドの第二端が上記第四コンロッドの第一端に噛合され、上記第三コンロッドの第二端が立ち上がったとき、上記第三コンロッドの第二端が上記第四コンロッドの第一端から離脱し、上記制動ユニットをトリガーして動作させる。

好ましくは、上記逆戻り防止装置において、上記制動ユニットは、上記台座に固定され、嵌込溝とプルハンドルとを有し、上記嵌込溝と上記滑車の凹溝とが同じ平面にあり、上記プルハンドルが上記第四コンロッドの第二端に連結される配線固定器と、上記嵌込溝に対応し、ウインチ牽引ロープを位置制限する位置制限溝と、を備える。

好ましくは、上記逆戻り防止装置において、上記位置制限溝は位置制限滑車の凹溝であり、上記位置制限滑車の回転軸は第一耳板と第二耳板との上に架設され、上記第一耳板が上記第二耳板に対して上記台座に反転可能にヒンジ連結され、上記第二耳板が上記台座に固定される、ことである。

好ましくは、上記逆戻り防止装置において、上記第一滑車と上記第三滑車はそれぞれ高度調整機構を備え、該高度調整機構は、上記第一滑車と上記第三滑車との高度を調整して、ウインチ牽引ロープと上記第二滑車との接触をより密接にする。

分析から分かるように、本発明は、ウインチ牽引ロープの運動方向を自動的に検出し、且つ牽引ロープの逆方向運動が発生したとき、それをタイムリーに係止し、逆戻りのような状況の発生を防止することにより、逆戻りによる各種類の事故を回避することができる。

本発明の好ましい実施例の立体構造概略図である。

以下では、図面と具体の実施形態に基づいて本発明をさらに詳しく説明する。

図１に示すように、この好ましい実施例は、主に台座１と、台座１の前半部１０３に設けられる検出ユニットと、台座１の後半部１０４に設けられる制動ユニットとを備える。まず説明が必要なのは、前半部１０３、後半部１０４及び後述する台座１の正面側１０１、背面側１０２などのような方位を意味する用語はいずれも説明し易いためのものであって、台座１及びその上に位置する検出ユニット、制動ユニットの形状、構造、及び／又は位置を限定するものとして理解すべきではないことである。

具体的には、台座１は主に検出ユニットと制動ユニットとを支持するためのものである。好ましくは、台座１は板形状に形成され、且つ台座１の先端にプルリング１０５が固定され，プルリング１０５は主に固定物との連結に用いられる。

検出ユニットは、台座１の前半部１０３に位置され、ウインチ牽引ロープの運動方向を検出するためのものであり、そしてウインチ牽引ロープは逆方向に運動するとき、即ち牽引ロープがウインチから離れていくとき、検出ユニットはその方向変更を検出し、かつ該方向変更を制動ユニットに伝達する。

制動ユニットは上記台座１の後半部１０４に位置され、検出ユニットに連結される。検出ユニットは、ウインチ牽引ロープの逆方向移動を検出した時、上記制動ユニットの動作をトリガーし、制動ユニットにウインチ牽引ロープを係止させる。

好ましくは、検出ユニットは、図１に示すように、主にウインチ牽引ロープの運動方向を検出するための滑車機構と、牽引ロープの方向変更信号を制動ユニットに伝動する伝動機構とを備える。滑車機構は伝動機構にカップリング連結される。なお、滑車機構は三つの滑車及びそれぞれに対応する支持フレームを備える。三つの滑車は、それぞれ第一滑車２４、第二滑車３４、および第一滑車２４と同じ構造を有する第三滑車（符号付与せず）である。三つの滑車の凹溝はいずれもウインチ牽引ロープを位置制限するためのものである。そのうち第二滑車３４は牽引ロープの運動方向の変更を検出し、かつその回転軸３６を介して該変更を伝動機構に伝達することにより、伝動機構は、第二滑車３４がウインチ牽引ロープの運動方向変更が生じることを検出した時、制動ユニットをトリガーして、当該制動ユニットに牽引ロープを係止させ、これによって、逆戻りという状況の発生を防止する。

さらに具体的には、滑車機構において、第一滑車２４と第二滑車３４との軸線が第三滑車のものに平行し、第一滑車２４と第三滑車はそれぞれ第二滑車３４の両側に位置する。第一滑車２４と第三滑車３４との高さが第二滑車のものと異なる。例えば、第二滑車３４より低い場合、牽引ロープは第一滑車２４の上側凹溝と第二滑車３４の下側凹溝と第三滑車の上側凹溝とを通過し、即ち、牽引ロープは、少々湾曲された状態で三つの滑車の凹溝を通過するようにすることで、ウインチ牽引ロープが第一滑車２４と第二滑車３４と第三滑車との凹溝に密接に嵌め込まれることができる。これにより、牽引ロープと第二滑車３４との接触をより密接にする。その結果、第二滑車３４は、牽引ロープの方向変更をよりタイムリーに、より確実に検出することができる。

より好ましくは、第一滑車２４は二つの耳板２１、２２との間に位置される。台座１の正面側１０１のほうに位置する耳板２２が一体化構造であり、台座１の背面側１０２のほうに位置する耳板２１は、上耳板２１１と下耳板２１２とからなる二段式の構造である。上耳板２１１の下端は下耳板２１２の上端にヒンジ連結され、即ち上耳板２１１は背面側１０２に向かって反転することができる。第三滑車と第一滑車２４とは構造が同じであるため、ここで詳細な説明を省略する。第二滑車３４は耳板３１、３５との間に位置される。耳板３１の下側に牽引ロープが通過可能な間隙３０がある。間隙３０の下側に立て板３２がある。現場作業時、上耳板２１１を背面側１０２へ反転させ、牽引ロープを上耳板２１１の上と間隙３０とを通して三つの滑車の凹溝に嵌め込ませる。このように、上耳板２１１を反転可能にし、また耳板３１を吊り下げにするように設計することは、現場では、三つの滑車の凹溝に対する牽引ロープの嵌め込みを容易にすることが分かる。より好ましくは、三つの滑車を支持する耳板の強度を補強するとともに牽引ロープの脱落を回避するために、本実施例には補強板をさらに備え、牽引ロープが滑車の凹溝に嵌め込まれた後、ボルトによって補強板を耳板３１と立て板３２とに締め付けるとともに、該補強板がさらに上耳板２１１と下耳板２１２まで延伸して被覆する、ことが好ましい。

より好ましくは、本実施例は、第一滑車２４と第三滑車はいずれも高度調整機構を備えて第一滑車２３と第三滑車との高度を調整し、これにより、ウインチ牽引ロープと第二滑車との接触をより密接にする。具体的には、台座１の下側に鉛直のスタッドボルト８２と駆動板（図示せず）とが設けられる。台座１にはネジブロック８１が設けられる。ネジブロック８１にはネジ穴が設けられる。スタッドボルト８２の上端は台座１を貫通して該ネジ穴にねじ込まれるとともに、駆動板はネジによってスタッドボルト８２に連結される。第一滑車２４の回転軸２３の両端は、耳板２１，２２を上下移動可能に貫通した後、立柱２５の上端にそれぞれ架設される。立柱２５の下端は台座１を貫通して駆動板に固定される。スタッドボルト８２が回転しているとき、駆動板を連動して上下に移動させ、駆動板は立柱２５を連動して上下に摺動させ、これにより、回転軸２３及び第一滑車２４を連動して上下に移動させる。第一滑車２４の高さを調節して、牽引ロープを凹溝に嵌め込ませ、また牽引ロープと三つの滑車との間の摩擦力を調整することを容易にする。

伝動機構は図１に示すように、外輪３７とポールラチェット機構３８とコンロッド機構とを備える。ポールラチェット機構３８は、耳板３５を貫通する第二滑車３４の回転軸３６の一端に設けられ、且つ立て板３９が回転軸３６の該端を支持する。ポールラチェット機構３８のラチェットポールは、ウインチ牽引ロープの逆方向運動が発生したとき、ポールラチェット機構３８のラチェット歯車を駆動して回転させる。外輪３７はポールラチェット機構３８のラチェット歯車の外側に固定される。

外輪３７とポールラチェット機構３８との構造が自転車用フリーホイール（オーバーランニングクラッチ）のものと同じである。コストを節約するために、図１に示す実施例においては、自転車用フリーホイールを直接利用している。正常に牽引しているとき、自転車用フリーホイールが静止している。牽引ロープが逆方向に運動すると、自転車用フリーホイールを連動して回転させる。

コンロッド機構は、外輪３７に連結され、外輪３７の回転を上記制動ユニットに伝動し、制動ユニットをトリガーして動作させるためのものである。好ましくは、コンロッド機構は、第一コンロッド５１と第二コンロッド５２と第三コンロッド５５と第四コンロッド６とを備える。第一コンロッド５１の第一端は、外輪３７に連結される。第二コンロッド５２は、第一端が第一コンロッド５１の第二端にヒンジ連結され、第二端が台座１にある支持座５３にヒンジ連結される。第三コンロッド５５の中部は、ヒンジ連結板５９を介して台座１にある支持座５８にヒンジ連結され、第一端が外輪３７の下側へ延伸され、平板５４を形成する。平板５４は第二コンロッド５２の第一端の下側に位置される。外輪３７が回転している時、第二コンロッド５２を駆動して第三コンロッド５５の第一端へ傾斜させ、かつ第三コンロッド５５を押下して第三コンロッド５５の第二端を立ち上がせることにより、制動ユニットをトリガーして動作させる。第四コンロッド６は、第一端が上へ湾曲してＬ字形状と形成され、第二端が制動ユニットの配線固定器４に連結される。第三コンロッド５５の第二端５５１は、下へ湾曲してＬ字形状と形成されるとともに第四コンロッド６の第一端６１に噛合される。第三コンロッド５５の第二端が立ち上がったとき、第三コンロッドの第二端５５１が第四コンロッド６の第一端６１から離脱して、制動ユニットの配線固定器４をトリガーして動作させる。

第三コンロッド５５の不必要な揺れの発生を防止するために、本好ましい実施例は、位置制限フレーム５７をさらに備える。該位置制限フレーム５７は、第三コンロッド５５がその中を貫通する門形状構造と形成される。また、第三コンロッド５５を短時間で復帰させるとともに、第三コンロッド５５の第二端５５１と第四コンロッド６の第一端６１との噛合をより密接にするように、第三コンロッド５５の第一端の下側には鉛直の圧縮バネ５６が設けられる。圧縮バネ５６は、第三コンロッド５５と台座１との間に固定される。

また、制動ユニットは、図１に示すように、配線固定器４と位置制限滑車７３とを備える。配線固定器４は、上記台座１に固定され、嵌込溝４０とプルハンドル４１とを備える。配線固定器４は従来技術であるため、図１において構造を概略的に示し、ここでその構造についての詳細な説明を省略する。嵌込溝４０は、上記三つの滑車の凹溝と同じ平面にある。プルハンドル４１は、先端４１２が第四コンロッド６の第二端に連結され、後端４１１がプルハンドルリングである。位置制限滑車７３の凹溝は、牽引ロープの位置制限溝の役割をし、嵌込溝４０に対応し、ウインチ牽引ロープを位置制限し、牽引ロープの揺れを防止する。

より好ましくは、位置制限滑車７３の回転軸７４は、耳板７１と耳板７２との間に架設される。耳板７１は、耳板７２に対して台座１に反転可能にヒンジ連接され、第二耳板７２が台座1に固定される。即ち、第一滑車２４の支持フレームに類似している。耳板７１は、上耳板７１１と下耳板７１２とを備える。上耳板７１１は、台座１の背面側１０２へ反転できることで、嵌込溝４０と位置制限滑車７３との凹溝への牽引ロープの嵌め込みを容易にする。さらには、耳板７２の上端にボルト７５と二つのナット７６とが設けられている。回転軸７４の端部がボルト７５の下側に位置される。上耳板７１１が反転している時、ボルト７５の回転によって、回転軸７４が耳板７２から離脱し易くなる。牽引ロープを嵌込溝４０と耳板７１及び耳板７２の間とに入れた後、上耳板７１１を鉛直にさせる。牽引ロープが位置制限滑車７３の凹溝に嵌め込まれる。そしてボルト７５を二つのナット７６にねじ込むことで、ボルト７５を回転軸７４に押し付けるようにする。

好ましい本実施例の応用時、配線固定器４のプルハンドルは、ウインチが取り付けられているトラクターに連結されてもよい。プルリング１０５は、ケーブル等を介して例えばグラウンドアンカーのような固定物に連結される。上記説明したことによって、牽引ロープを第一滑車２４と第二滑車３４と第三滑車と位置制限滑車の凹溝と嵌込溝４０とに嵌め込んだ後、作業を正常に行うことができる。牽引ロープの逆方向移動が発生し、ウインチから離脱しようとする時、第二滑車３４がすぐ逆方向回転して外輪３７を駆動して回転させ、第三コンロッド５５の第二端が立ち上がって第四コンロッド６の第一端から離脱し、プルハンドル４１がすぐに牽引ロープを嵌込溝４０に係止する。ウインチが取り付けられているトラクターは十分な荷重とパワーを持つため、牽引ロープの更なる運動を防止することができる。

要するに、本発明は、逆戻りのような状況の発生を簡単且つ便利に防止し、パワー作業現場の安全性を大幅に向上させることができる。同時に、本発明は、構造が簡単で、コストが低いので、大規模に広く使用されることができる。また、本発明は、ウインチ牽引ロープに適用され得るだけではなく、ロープの単方向運動が必要であるとともに、ロープの逆方向運動の発生を回避すべきいずれの場合にも応用されることができる。

技術常識から見れば、本発明は、本発明の主旨と必要な技術的特徴を逸脱しないその他の技術的方案によって実現できることが分かる。そのため、提案された上記実施方案は、種々の側面から言えば、ただ例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明の技術的範囲または本発明の技術的範囲と均等な範囲でのすべての変更が本発明に含まれる。

Claims (9)

1. 逆戻り防止装置であって、
   支持するための台座と、
   前記台座に位置され、ウインチ牽引ロープの運動方向を検出する検出ユニットと、
   前記台座に位置され、前記検出ユニットに連結される制動ユニットと、を備え、
   前記検出ユニットは、ウインチ牽引ロープの逆方向移動を検出したとき、前記制動ユニットがウインチ牽引ロープを係止するよう、前記制動ユニットをトリガーして動作させ、
   前記検出ユニットは、
   ウインチ牽引ロープを位置制限する凹溝を有する滑車を少なくとも一つ備えて、ウインチ牽引ロープの運動方向を検出する滑車機構と、
   前記滑車の回転軸及び前記制動ユニットに連結され、前記滑車機構がウインチ牽引ロープの運動方向変更の発生を検出したとき、前記制動ユニットをトリガーする伝動機構と、を備える、ことを特徴とする逆戻り防止装置。
2. 請求項１に記載の逆戻り防止装置であって、
   前記台座は、板形状に形成され、且つ前記台座の先端にプルリングが固定される、ことを特徴とする逆戻り防止装置。
3. 請求項１に記載の逆戻り防止装置であって、
   前記滑車機構は、軸線同士が平行する第一滑車と第二滑車と第三滑車とを備え、前記第一滑車と前記第三滑車とが前記第二滑車の両側にそれぞれ位置され、且つ前記第一滑車と第三滑車との高さが前記第二滑車のものと異なって、ウインチ牽引ロープを前記第一滑車と第二滑車と第三滑車との凹溝に密接に嵌め込ませ、
   前記第二滑車の回転軸が前記伝動機構に連結される、ことを特徴とする逆戻り防止装置。
4. 請求項１に記載の逆戻り防止装置であって、
   前記伝動機構は、
   前記滑車の回転軸の一端に設けられ、ポールラチェット機構のラチェットポールがウインチ牽引ロープの逆方向運動が発生したとき、該ポールラチェット機構のラチェット歯車を駆動して回転させるポールラチェット機構と、
   前記ポールラチェット機構のラチェット歯車の外側に固定される外輪と、
   前記外輪に連結され、前記外輪の回転を前記制動ユニットに伝動して、前記制動ユニットをトリガーして動作させるコンロッド機構と、を備える、ことを特徴とする逆戻り防止装置。
5. 請求項４に記載の逆戻り防止装置であって、
   前記コンロッド機構は、
   第一端が前記外輪に連結される第一コンロッドと、
   第一端が前記第一コンロッドの第二端にヒンジ連結され、第二端が前記台座にヒンジ連結される第二コンロッドと、
   中部が前記台座にヒンジ連結され、第一端が前記第二コンロッドの第一端の下側に位置される第三コンロッドと、を備え、
   前記外輪が回転しているとき、前記第二コンロッドを駆動して前記第三コンロッドの第一端へ傾斜させ、かつ前記第三コンロッドを押下して前記第三コンロッドの第二端を立ち上がらせ、前記制動ユニットをトリガーして動作させる、ことを特徴とする逆戻り防止装置。
6. 請求項５に記載の逆戻り防止装置であって、
   前記コンロッド機構は、
   第一端が上へ湾曲してＬ字形状に形成され、第二端が前記制動ユニットに連結される第四コンロッドをさらに備え、
   前記第三コンロッドの第二端が下へ湾曲してＬ字形状に形成され、前記第三コンロッドの第二端が前記第四コンロッドの第一端に噛合され、前記第三コンロッドの第二端が立ち上がったとき、前記第三コンロッドの第二端が前記第四コンロッドの第一端から離脱し、前記制動ユニットをトリガーして動作させる、ことを特徴とする逆戻り防止装置。
7. 請求項６に記載の逆戻り防止装置であって、
   前記制動ユニットには、
   前記台座に固定され、嵌込溝とプルハンドルとを有し、前記嵌込溝と前記滑車の凹溝とが同じ平面にあり、前記プルハンドルが前記第四コンロッドの第二端に連結される配線固定器と、
   前記嵌込溝に対応し、ウインチ牽引ロープを位置制限する位置制限溝と、を備える、ことを特徴とする逆戻り防止装置。
8. 請求項７に記載の逆戻り防止装置であって、
   前記位置制限溝は位置制限滑車の凹溝であり、前記位置制限滑車の回転軸は第一耳板と第二耳板との上に架設され、前記第一耳板が前記第二耳板に対向して前記台座に反転可能にヒンジ連結され、前記第二耳板が前記台座に固定される、ことを特徴とする逆戻り防止装置。
9. 請求項３に記載の逆戻り防止装置であって、
   前記第一滑車と前記第三滑車とはそれぞれ高度調整機構を備え、該高度調整機構は、前記第一滑車と前記第三滑車との高度を調整して、ウインチ牽引ロープと前記第二滑車との接触をより密接にする、ことを特徴とする逆戻り防止装置。

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